第379章 一百倍效率(1 / 2)
在领导现场的表态,以及康驰雷厉风行任务分配下,十多个聚变项目重组为金乌一号,其实已经成了定局。
但钟维坚还是忍不住问了康驰一个问题:“根据我的分析,通用聚变的磁化靶装置,最大的问题其实是液态金属。”
“他们的二代装置虽然理论上可以解决液态金属壁面均匀铺展的问题,但作为核聚变反应中的第一壁材料,在外加磁场条件下液态金属与壁面的换热特性,也就是热堆积和导热性问题依然没有给出一个有效的解决方案。”
“虽然他们没有公布相关的具体数据,但根据现有的情报分析,我认为他们两次聚变反应的时间间隔,至少在1分钟以上,不然装置肯定得炸!”
“也就是说,哪怕他们的装置每天连续不停地运行,一天最多也只能进行1440次反应,哪怕他们达到了最终设计标准,每次压缩等离子体耗费14兆能量,产生704兆焦的能量来算,一天也只能产生993.6千兆焦的能量。”
“根据电能转换公式1MJ0.27778kWh来算,哪怕不考虑能量转化损耗,这个装置每天的最高发电量也才276MWh左右。”
“如果算上3560的热电转换效率,实际发电量也不会超过16.5万度,而以我们现在的核裂变电站,一个反应堆都至少能发1000万度电。”
“恕我直言,如果一个核聚变装置每天只能发16.5万度电,那即便Q值再高,其实也没有任何意义”
听到钟维坚的话,众人顿时忍不住议论了起来,
就连老人和吕首长的表情,也变得有些复杂了起来
不过面对钟院士的质疑,康驰却显得很淡定,甚至还在心里默默地给钟维坚点了个赞。
不愧是院士,还是很有料的。
其它人在突然听到要搞磁化靶装置后,多少都有些陌生甚至懵逼,只能被他推着往前走,
但钟维坚却能在这么短的时间内,就想到了磁化靶装置最核心的问题,可见他对可控核聚变的研究,也并不全集中在托卡马克装置上。
康驰对钟院士点了点头,肯定地说道:“您分析得没错,甚至我认为您的分析已经是算保守了,我认为他们的反应间隔,至少要在两分钟以上。”
“磁化靶装置除了设备制造的工程难度更大,最核心的问题其实还是第一壁的材料,它在整个装置中的重要性,就像电池里的电解液。”
“而通用聚变现在用的液态金属,应该还是锂铅混合物。”
“作为中子吸收和氚增殖的元素,锂肯定是必不可少的,而铅则因为高原子质量有助于减少X射线辐射的产生和逃逸,从而提高聚变反应的效率,同时还可以充当中子毯,保护反应室内壁免受中子辐射的损害。”
“最关键的是,铅能在操作温度下保持液态,因此是他们目前找到的最优导热材料。”
“但铅导热性只有35WK,是一种导热性能较差的金属材料,因此正如钟院士所说,劳森机器26项目哪怕成功了,也具有相当大的局限性。”
“但问题是,我从来没有说金乌一号是在照抄劳森机器26。”
康驰露出了自信的笑容:
“事实上,我已经找到了一种比锂铅混合物,更加适合作为第一壁材料的液态材料,它的导热性比锂铅混合物高30倍。”
“同时如果我们把整个装置的冷却系统的导热管,换成另一种导热系数为1.8KWK的石墨烯复合材料,同时对装置的其它非关键材料和结构,也进行重新设计和优化金乌一号的实际运行效率,理论上将会比劳森机器26高出至少100倍!”
哗
听到这话,现场顿时就沸腾了。
100倍?!!
这意味着什么?
意味着金乌一号光是一台聚变装置,一天就能至少发一千六百万度电,
一年差不多就是五十八亿度!
虽然看似比传统的裂变反应堆也高不了多少,但这两种装置的类型完全不同,其实并没有太大的参考意义。
这就像拿8缸跑车,和二轮电动车比扭矩一样。
不过如果像钟维坚刚刚分析的,差距是十万和千万级这么大,那就是另一回事了
传统裂变电站目前最大的问题,一个是安全,一个是燃料,最后则是运行维护。
三个问题,都让核电站成本居高不下,无法成为能源的最优答案。
而核聚变解决的,恰好就是这些问题,
无论是托卡马克装置,还是康驰设计的金乌一号,只要是聚变装置,哪怕出了问题,顶多就是熄火停运,
没有燃料和能量的输入,聚变反应就不可能继续下去,更不可能引发核事故,
同时聚变反应每次燃烧的核燃料,也都是毫克,甚至微克级别的,哪怕万一发生意外,装置爆缸了,充其量也就是一起破坏力有限的爆炸事故。
所以两者的核心装置大小虽然可能差不多,但聚变电站不需要太多笨重而繁杂的配套设施,因此无论是核电站的建设成本,还是后期的运营成本、燃料成本,甚至建设选址的要求,都要比裂变电站低得多。
更何况,如果金乌一号能够成功,发电功率还比传统的核电站更高,从而真正达到了商用标准!
而从康驰搞聚变装置的初衷来看,聚变装置也完全能够直接装到航母上去,
不需要另外研究难度更高,甚至以现有的材料技术,根本就不可能实现的聚变电池。
不过一台装置每天一千六百万度电的发电量,对于航母来说也太多了了点,性能超级过剩。
所以康驰的计划是,在建造商用发电示范堆的同时,再建一个小型的舰载反应堆。
到时候装置本身及配套设施的体积缩减,再加上大量储存燃油的空间,节省下的空间说不定可以让航母的舰载空间直接翻个倍。
另外磁化靶聚变装置还有个优点,就是它的作为第一壁的液态金属的锂含量非常高,因此氚增殖效率比单纯的磁约束装置更高,可以大大减少氚燃料的需求量。
即便是一直表现得非常冷静的钟维坚,在听到康驰的分析后,也感到体内的血液逐渐沸腾了起来
不过一百倍的效率,确实让人一时之间难以置信。
为了让他们更加安心一点,康驰当场展示了金乌一号的三维模型。
“对了。”康驰突然说了个题外话,“我相信大家一定很疑惑,我是如何在这么短的时间里,完成这个装置设计的吧?”
康驰转移话题的速度,让现场的人都不由愣了愣。
但很快他们就反应了过来,然后情绪突然激动了。
“卧槽,康总这是打算把天才的独家秘诀告诉我们了”
“何止是疑惑,我估计很多人早就想把康总的脑子解刨看看了”
“其中一个就是就是你吧?”
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